JP2009104911A - Plane lighting system - Google Patents
Plane lighting system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009104911A JP2009104911A JP2007276087A JP2007276087A JP2009104911A JP 2009104911 A JP2009104911 A JP 2009104911A JP 2007276087 A JP2007276087 A JP 2007276087A JP 2007276087 A JP2007276087 A JP 2007276087A JP 2009104911 A JP2009104911 A JP 2009104911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light guide
- light
- guide blocks
- led
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
Description
本発明は、平面照明装置に関し、特に、エッジ照明式の平面照明装置に関する。 The present invention relates to a planar illumination device, and more particularly to an edge illumination type planar illumination device.
エッジ照明式の平面照明装置の従来技術としては、たとえば、下記の特許文献1に記載のものが知られている。この従来技術は、所定の厚みを有する導光板の端面(エッジ)に沿って直状光源(蛍光管等の直状放電管)を配置し、その光源で発生した光を導光板のエッジから内部に照射して、導光板の表面を発光させるというものであり、典型的な用途としては、液晶表示パネルの背面光源(バックライト)である。 As a prior art of the edge illumination type flat illumination device, for example, the one described in Patent Document 1 below is known. In this prior art, a straight light source (straight discharge tube such as a fluorescent tube) is arranged along an end surface (edge) of a light guide plate having a predetermined thickness, and light generated by the light source is transmitted from the edge of the light guide plate to the inside. Is applied to light the surface of the light guide plate, and a typical application is a back light source (backlight) of a liquid crystal display panel.
一方、このようなエッジ照明式の平面照明装置の用途は、上記のバックライトだけでなく、たとえば、看板や広告等への利用も期待されているものの、光源の寿命が短いことや、消費電力及び発熱が大きいこと、さらには、演色性豊かな自在な発光色が得られないなどの点から、未だ広く一般に普及しているとはいい難い状況である。 On the other hand, the use of such an edge illumination type flat illumination device is expected to be used not only for the above backlight but also for signs, advertisements, etc. In addition, it is difficult to say that it is still widespread in general because of its large heat generation and the inability to obtain a free luminescent color rich in color rendering.
寿命や消費電力及び発熱の点からは、光源に発光ダイオード(以下、LED)を使用すればよい。LEDは蛍光灯などの放電管に比べて高寿命であり、しかも、消費電力や発熱も少ないからである。 From the viewpoint of life, power consumption and heat generation, a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) may be used as the light source. This is because the LED has a longer life than a discharge tube such as a fluorescent lamp, and also consumes less power and generates less heat.
しかしながら、上記の従来技術の光源をLEDに置き換えて高寿命化や省電力性を図ったとしても、以下に説明するような不本意な干渉縞が発生したり、又は、演色性豊かな自在な発光色が得られないという問題点がある。 However, even if the above prior art light source is replaced with an LED to achieve long life and power saving, unintentional interference fringes as described below may occur, or the color rendering properties may be rich. There is a problem that the emission color cannot be obtained.
図17は、従来技術の不都合説明図である。この図において、導光板1のエッジ(以下、端面といい、図では上端面とする。)に沿って複数のLED2が配置されている。説明の便宜上、全てのLED2の発光色を純白色とすると、この純白色光は、光の三原色(赤・緑・青)を含む混合光でもあるので、それらのLED2から導光板1のエッジに照射された光は、そのエッジ面(厳密には導光板1と空気との境界面)において、各色成分(の波長)に応じた異なる屈折角で導光板1の内部に導かれることになり、結局、導光板1の内部に、ある拡がりを持った光として導かれることになる。
FIG. 17 is an inconvenience explanatory diagram of the prior art. In this figure, a plurality of
図中、各々のLED2から出た“ハ”の字状の矢印線3、4は、上記の「拡がり」を模式的に表している。
In the drawing, the “c” -
さて、赤色光の波長は625〜740nm、緑色光の波長は500〜565nm、青色光の波長は450〜485nmである。このため、図中の“ハ”の字状の矢印線の一方側(便宜的に矢印線3とする)が短波長の光(青色光)の指向方向となり、他方側(便宜的に矢印線4とする)が長波長の光(赤色光)の指向方向となる。また、図示はしないが、“ハ”の字状のほぼ中間付近が中波長の光(緑色光)の指向方向となる。そして、それらの光線が導光板1の内部で幾重にも反射屈折を繰り返すことから、結局、図中ハッチングで示すように、光線同士が混ざり合って不本意な色模様(干渉縞)が発生する。 The wavelength of red light is 625 to 740 nm, the wavelength of green light is 500 to 565 nm, and the wavelength of blue light is 450 to 485 nm. For this reason, one side (referred to as arrow line 3 for the sake of convenience) of the “C” -shaped arrow line in the figure is the direction of the short wavelength light (blue light) and the other side (for convenience, the arrow line). 4) is the direction of the long wavelength light (red light). Further, although not shown in the drawing, the direction near the middle of the “C” shape is the directivity direction of the medium wavelength light (green light). Then, since these light rays are repeatedly reflected and refracted inside the light guide plate 1, as a result, as shown by hatching in the figure, the light rays are mixed and an unintentional color pattern (interference fringes) is generated. .
また、複数のLED2のそれぞれを光の三原色の各色光を発するもの、すなわち、赤色LED、緑色LED及び青色LEDとし、且つ、それらのLEDの発光割合を適当に制御すれば、所望の発光色を得られるものの、上記の“光線同士の混ざり合い”によって同様に不本意な色模様(干渉縞)が発生するので、やはり、導光板1の全体において均一な発光色にすることができず、演色性豊かな自在な発光色を得ることができない。
Further, if each of the plurality of
そこで、本発明の目的は、不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を得られるようにした平面照明装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a flat illumination device capable of obtaining a desired light emission color rich in color rendering properties while avoiding unintentional interference fringes.
請求項1記載の発明は、所定の厚みを有する透明な板状素材を所定のピッチで裁断したn個の導光ブロックを配列して構成された導光板と、前記n個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたn個のLEDとを備えたことを特徴とする平面照明装置である。
請求項2記載の発明は、前記n個の導光ブロックの配列境界面が鏡面仕上げされていることを特徴とする請求項1記載の平面照明装置である。
請求項3記載の発明は、所定の厚みを有する透明な板状素材を所定のピッチで裁断したn個の導光ブロックを配列して構成された導光板と、前記n個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたn個のLEDを含む光源部と、前記n個のLEDの動作態様を個別に制御する制御部とを備え、前記制御部は、制御対象LEDを指定するための固有情報と、その制御対象LEDの動作態様を示す制御情報とをバス線を介して前記光源部に出力し、前記光源部は、制御部からの固有情報に基づいて制御対象LEDを特定して、そのLEDの動作態様を制御部からの制御情報に基づいて変更することを特徴とする平面照明装置である。
The invention described in claim 1 includes a light guide plate configured by arranging n light guide blocks obtained by cutting a transparent plate-shaped material having a predetermined thickness at a predetermined pitch, and the n light guide blocks. A flat illumination device comprising: n LEDs arranged to face each other at least on one end side.
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, there is provided a light guide plate configured by arranging n light guide blocks obtained by cutting a transparent plate-shaped material having a predetermined thickness at a predetermined pitch, and the n light guide blocks. A light source unit including at least one LED disposed opposite to at least one end side; and a control unit that individually controls an operation mode of the n LEDs. The control unit designates an LED to be controlled. Specific information to control and control information indicating the operation mode of the control target LED is output to the light source unit via the bus line, and the light source unit selects the control target LED based on the specific information from the control unit. In particular, the flat illumination device is characterized in that the operation mode of the LED is changed based on control information from the control unit.
本発明では、導光板をn個の導光ブロックに分け、各々の導光ブロックの端面にLEDを配置した構成としたので、また、好ましくは、各々の導光ブロックの配列境界を鏡面仕上げとしたので、隣接する導光ブロックへの光線の漏れ出しがなく、異なる波長の光線の混ざり合いを防止し、不本意な干渉縞の発生を回避することができる。また、この干渉縞の発生回避により、演色性豊かな所望の発光色も得られるようになる。 In the present invention, the light guide plate is divided into n light guide blocks, and LEDs are arranged on the end faces of the respective light guide blocks. Preferably, the arrangement boundary of each light guide block is mirror-finished. Therefore, there is no leakage of light rays to adjacent light guide blocks, mixing of light beams having different wavelengths can be prevented, and generation of unintentional interference fringes can be avoided. In addition, by avoiding the generation of the interference fringes, a desired light emission color with rich color rendering can be obtained.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1(a)は、実施形態に係る平面照明装置の簡略外観図である。この図において、平面照明装置10は、上面(上下左右は図面に正対したときの方向をいう。以下同様。)を発光面とする導光板11と、その導光板11の一方端面(又は両端面でもよい)に沿って配列されたn個(nは1以上の数であって、ここでは便宜的にn=8とする。以下同様。)のLED12〜19からなる光源群20とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A is a simplified external view of a flat illumination device according to an embodiment. In this figure, a
導光板11は、所定の厚みDを有する透明な板状素材(好適にはアクリル板等の板状樹脂素材)を、たとえば、レーザ加工などによって所定のピッチPで(たとえば、短冊状)に裁断したn個の導光ブロック21〜28を配列して構成されたものであり、各々の導光ブロック21〜28の一端側(又は両端側であってもよい)に、n個のLED12〜19のそれぞれが対向配置されている。
The
図1(b)は、一つの導光ブロックと一つのLEDとの配置関係を示す図である。この図において、n個の導光ブロック21〜28は同一の構成(形状)であり、また、n個のLED12〜19の構成も同一であるので、以下、導光ブロック21とLED12の対応関係を代表にして説明すると、LED12は、ここでは赤色LED素子(以下、R素子という)29と、緑色LED素子(以下、G素子という)30と、青色LED素子(以下、B素子という)31とをセットにした、いわゆる「3in1タイプ」のものであり、R素子29、G素子30及びB素子31の各々からの光線(R光線32、G光線33及びB光線34)を、導光ブロック21の端面35に平行状に照射する。
FIG.1 (b) is a figure which shows the arrangement | positioning relationship between one light guide block and one LED. In this figure, n
導光ブロック21は、上記のR光線32、G光線33及びB光線34が照射される端面35と、上記のレーザ加工などによる裁断面でもある側面36、37と、この平面照明装置10の発光面でもある上面38と、この上面38の反対面でもある底面39とからなる断面矩形の柱状体をなしている。なお、上面38には、光の乱反射を促すための粗面加工が施されていることが望ましく、また、底面39には、外部への光の漏れを防止するための反射板又はそれに相当する鏡面膜加工が施されていることが望ましい。底面39の太線は、反射板又は加工箇所を模式的に表している。
The
さて、導光ブロック21の端面35と両側面36、37は、滑らかでしかも平坦に仕上げられている必要がある。これは、端面35にあっては、R光線32、G光線33及びB光線34が低損失で導光ブロック21の内部に導かれる必要があるからであり、また、側面36、37にあっては、導光ブロック21の内部に導かれたG光線33及びB光線34が、その側面36、37で「全反射」する必要(隣接する導光ブロックに漏れ出さないようにする必要)があるからである。
Now, the
ここで、全反射を含む光の屈折原理について説明する。
図2、図3は、スネルの法則を示す図である。スネルの法則とは、図2に示すように、異種媒体(媒質1と媒質2)の境界面を光線5が通過する際、各々の媒質の持つ屈折率(n1、n2)で屈折(n1sinθ1=n2sinθ2)するというものである。図3(a)に示すように、反射角θ2が90度となるときの光線5の入射角θ1を特に「臨界角θ」といい、たとえば、媒質1を屈折率1.5のアクリルとし、媒質2を屈折率1の空気としたとき、上記のスネルの法則により、臨界角θとして41.81度が得られる。図3(b)に示すように、光線5の入射角θ1が臨界角θよりも大きい場合、入射した光線5は媒質2へと屈折せず、媒質1と媒質2の境界面で「全反射」する。
Here, the principle of refraction of light including total reflection will be described.
2 and 3 are diagrams showing Snell's law. As shown in FIG. 2, Snell's law means that when a
図4は、導光ブロック内の光線屈折の様子を示す図である。この図において、n個のLED12〜19から照射された光線(前記のR光線32、G光線33及びB光線34)は、各色成分(の波長)に応じた異なる屈折角で導光ブロック21〜28の内部に導かれる。たとえば、左端の導光ブロック21を代表にして説明すると、LED12から照射された光線に含まれるR光線(長波長の光線)32と、G光線(中波長の光線)33と、B光線(短波長の光線)34とが異なる方向に進むこととなり、結局、長波長の光線から短波長の光線までが、ある拡がりを持って導光ブロック21〜28の内部に導かれることになる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of light refraction in the light guide block. In this figure, the light beams (the
ここで、導光ブロック12の両側面(図1の符号36、37参照)は、前記のとおり、滑らかでしかも平坦に仕上げられているので、R光線32、G光線33及びB光線34は、この両端面で「全反射」し、隣接する導光ブロック13に漏れ出すことはない。ちなみに、図中の破線で示す仮想線40は「全反射」しない場合の漏れ出し光線を模式的に示している。
Here, since both side surfaces of the light guide block 12 (see
このように、一つの導光ブロック12の内部を伝播した光線は、その導光ブロック12の粗面加工が施された上面(図1の符号38参照)の概ね全体で乱反射し、これにより、その上面が均一な光量で面発光するので、平面照明装置10をエッジ式の平面照明パネルとして利用できるようになる。
In this way, the light beam propagated inside one
しかも、本実施形態の平面照明装置10では、隣り合う導光ブロック(たとえば、導光ブロック12と導光ブロック13)の内部を各々伝播する光線は、それらのブロック境界を越えて漏れ出さないので、前述の縞模様(干渉縞)を生じることがなく、良好な発色を維持することができる。
In addition, in the
このことは、図4のLED12〜19を「3in1」タイプでないもの、すなわち、任意の単一発光色タイプのものとした場合であっても同様である。たとえば、LED12を赤色、LED13を緑色、LED14を青色、・・・・とした場合であっても、導光ブロック21に照射されたLED12の赤色光は隣接する導光ブロック22に漏れ出さず、また、導光ブロック22に照射されたLED13の緑色光は隣接する導光ブロック21、23に漏れ出さず、さらに、導光ブロック23に照射されたLED14の青色光も、隣接する導光ブロック22、24に漏れ出さないからである。
This is the same even when the
なお、以上の実施形態では、1つの導光ブロックについて1つのLEDを配置しているが、これに限定されない。複数のLEDを配置してもよい。 In the above embodiment, one LED is arranged for one light guide block, but the present invention is not limited to this. A plurality of LEDs may be arranged.
図5は、1つの導光ブロックについて複数(ここでは便宜的に3つ)のLEDを配置した場合の例を示す図である。この図において、代表として示す導光ブロック21、22の各々には、それぞれ3つずつのLED(導光ブロック21にあってはLED12〜14、導光ブロック22にあってはLED15〜17)が配置されている。このようにすると、1つの導光ブロック当たりの光量増大を図ることができる。ただし、この構成においては、導光ブロックの幅Lをできるだけ小さく(狭く)すべきである。幅Lが大きい(広い)場合、干渉縞の心配があるからである。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a plurality of (here, three for convenience) LEDs are arranged for one light guide block. In this figure, each of the light guide blocks 21 and 22 shown as representative has three LEDs (
以上のように構成することにより、不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を容易に得られるようにした平面照明装置10を実現することができるが、演色性豊かな所望の発光色を得るためには、平面照明装置10の導光板11の構造やLED群20の配置のみならず、各々のLED12〜19の制御の仕方にも工夫が要る。
By configuring as described above, it is possible to realize the
以下、この点について説明する。
図6は、平面照明装置10の全体システムのブロック図である。この図において、電源部41は商用電源を所要の直流電圧に変換してメインコントローラ42に供給し、メインコントローラ42は、予め設定された点灯パターン情報に従って、複数個の導光ブロック43〜52(図1の導光ブロック21〜28に相当)の点灯色を個別に制御する。
Hereinafter, this point will be described.
FIG. 6 is a block diagram of the entire system of the
ここで、各々の導光ブロック43〜52には、駆動部53と光の三原色のLED素子(R素子54、G素子55及びB素子56)とを含む光源部57が対で設けられており、これらのR素子54、G素子55、B素子56は、図1のR素子29、G素子30及びB素子31に相当する。
Here, each of the light guide blocks 43 to 52 is provided with a pair of
さて、このように、各々の導光ブロック43〜52と対で光源部57を設けた場合の不都合な点は、メインコントローラ42と各光源部57との間の線数が多くなることにある。たとえば、図示の例でいえば、一つの光源部57につき2本の制御線(RGB三つのLEDの制御であるから3通りの制御信号が必要であり、したがって、制御線数は2本必要になる。)と、全ての光源部57に共通の電源線とが必要になり、光源部57の数は、この図では僅か10個であるにも関わらず、結局、2本×10個+1本=21本もの大量の線が必要になるという不都合がある。
As described above, the disadvantage of providing the
そして、実際上の光源部57の数は、上記例示の10個よりも遙かに多くなり、場合によっては、数百乃至はそれ以上にもなるので、実際の線数は上記の21本よりも格段に多くなる。その結果、大量の線の収容に多くのスペースが割かれることとなり、システムレイアウトに不都合を来すばかりか、製造上の困難や、コストアップを免れ得ないという問題点を招来する。
The actual number of
そこで、本実施形態では、上記の線数問題を回避するために、以下のような工夫を講じた。 Therefore, in the present embodiment, the following measures are taken in order to avoid the above-described line number problem.
つまり、図6において、メインコントローラ42と各光源部57との間に共通の電源線58を敷設すると共に、メインコントローラ42と各光源部57との間に制御信号伝送用の共通のバス線59を敷設するようにした。バス線とは、複数ビットの信号を伝送するための信号線のことである。
That is, in FIG. 6, a common
図7は、バス線59の伝送信号の一例フォーマット図である。この図において、伝送信号60は、ID部61と発光色情報部62とからなり、さらに発光色情報部62は、R情報部63、G情報部64及びB情報部65から構成されている。なお、このフォーマットは実現可能な一例を示すに過ぎず、この例をもって本発明の技術思想の外縁を特定してはならない。要は、ID部61と発光色情報部62とに相当する情報格納部を有していればよく、それらの格納部のサイズや位置等については例示のものだけでなく、様々な変形例が考えられるのは当然である。
FIG. 7 is an example format diagram of a transmission signal of the
メインコントローラ42は、伝送信号60の各部に所要の情報を収めて各光源部57に出力することにより、複数個の導光ブロック43〜52の点灯色を個別に制御する。
The
伝送信号60のID部61には、各光源部57を識別するための固有情報(以下、IDという。)が格納される。このIDは、予め光源部57(の駆動部53)ごとに個別に設定されており、各光源部57は、自己の駆動部53に設定されているのと同じIDがID部61に格納された伝送信号60を受け取ったときに、自己に対する伝送信号60であると判断し、その伝送信号60の発光色情報部62に格納されている発光色情報(R情報部63、G情報部64及びB情報部65に格納されている情報)を取り込み、その情報に従って自己の三つのLED素子(R素子54、G素子55及びB素子56)を駆動する。
The ID part 61 of the
図8は、平面照明装置10の要部ブロック図である。この図において、メインコントローラ42は、不図示の電源部(図6の電源部41参照)からの直流電圧を安定化する電圧レギュレータ(図では“REGULATOR”)66と、マイクロコンピュータで構成された制御部67とを含み、また、各光源部57は、メインコントローラ42経由で電源線58を介して供給される不図示の電源部(図6の電源部41参照)からの直流電圧を安定化する電圧レギュレータ68と、バス線59を介してメインコントローラ42から伝えられる伝送信号60に従って、IDの一致判定により、自己への伝送信号60であるか否かを判断し、自己に対する伝送信号60であると判断した場合には、その伝送信号60の発光色情報部62に格納されている発光色情報(R情報部63、G情報部64及びB情報部65に格納されている情報)を取り込み、その情報に従って自己の三つのLED素子(R素子54、G素子55及びB素子56)の点灯を駆動する駆動部53と、この駆動部53によって個別に点灯駆動され、又は、その点灯光量が増減駆動されるR素子54、G素子55及びB素子56とを含む。
FIG. 8 is a principal block diagram of the
なお、図示の例では、R素子54、G素子55及びB素子56は、それぞれ3個のLED素子をシリーズ(直列)接続したものであるが、これに限定されない。1個や2個又は3個以上であってもよく、あるいは、並列接続であってもよい。また、R素子54、G素子55及びB素子56とグランドとの間に挿入されたトランジスタ69〜71は、駆動部53の出力電圧に応じて、R素子54、G素子55及びB素子56とグランドとの間に流れる電流を遮断したり、増減制御したりするための能動素子であり、また、駆動部53と各トランジスタ69〜71のベース電極との間に挿入された抵抗素子72〜74は、トランジスタ69〜71のバイアス抵抗であり、さらに、R素子54、G素子55及びB素子56と各トランジスタ69〜71のコレクタ電極との間に挿入された抵抗素子75〜77は、電流制限抵抗である。
In the illustrated example, each of the
図9は、各光源部57の簡略的な動作フローを示す図である。このフローにおいて、まず、自己IDとして、たとえば、“1”が設定された光源部57は、バス線59を介してメインコントローラ42から伝えられる伝送信号60に同じID(“1”)が含まれているか否かを判定する(ステップS1)。そして、含まれていなければ、ステップS1を繰り返し、含まれている場合には、自己に対する伝送信号60であると判断して、伝送信号60中の発光色情報(R情報部63、G情報部64及びB情報部65に格納されている情報)を取り込み(ステップS2)、その情報に従って自己の三つのLED素子(R素子54、G素子55及びB素子56)を駆動(ステップS3)した後、再び、ステップS1以降を繰り返す。
FIG. 9 is a diagram showing a simplified operation flow of each
このようにすれば、メインコントローラ42と各光源部57との間に1本の電源線58と1本のバス線59とを敷設するだけでよく、光源部57の数にかかわらず所要線数を高々2本に留めることができ、前記の信号線問題を解決してシステムレイアウトやコストアップ等の不都合を解決することができる。
In this way, it is only necessary to lay one
以上のとおり、本実施形態によれば、不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を得られるようにした平面照明装置10を提供することができることに加え、さらに、メインコントローラ42と各光源部57との間の所要線数を大幅に削減してシステムレイアウトやコストアップ等の不都合を解消できるという格別な効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the
なお、LED数に対する導光ブロックの面積を小さくすれば、導光板の発光量を大きくすることができる。ちなみに、光を遠くまで届かせるためには、導光ブロックの形状を工夫し、狭幅でかつ光の進む方向を長くするとよく、あるいは、LEDが配置された辺の対辺側にもLEDを配置し、双方のLEDを共に点灯することも光量アップの一つの方法である。 In addition, if the area of the light guide block with respect to the number of LEDs is reduced, the light emission amount of the light guide plate can be increased. By the way, in order to make the light reach far away, it is better to devise the shape of the light guide block and make the direction of light narrower and longer, or arrange the LED on the opposite side of the side where the LED is arranged In addition, lighting both LEDs together is one method for increasing the amount of light.
また、導光ブロックを横に並べるだけでなく、縦横に複数並べたり、さらには、三次元的に並べたりすることで、更に複雑で演色効果の高い製品を作り出すことが可能である。 In addition to arranging light guide blocks horizontally, a plurality of products arranged vertically and horizontally, or even three-dimensionally, can produce a more complex product with a high color rendering effect.
図10は、導光ブロックを縦横に複数並べた場合の外観図である。この図において、平面照明装置100は、上面を発光面とする導光板101と、その導光板101の隣接する2辺に沿って配列された複数のLED102〜109とを備える。
FIG. 10 is an external view when a plurality of light guide blocks are arranged vertically and horizontally. In this figure, the
導光板101は、所定の厚みDを有する透明な板状素材(好適にはアクリル板等の板状樹脂素材)を、たとえば、レーザ加工などによって縦横所定のピッチPで矩形状に裁断した多数個(図示の例では便宜的に4×4=12個)の導光ブロック110〜125を配列して構成されたものであり、各々の導光ブロック110〜125の並びのうち、導光板101の隣接する2辺に位置する(ここでは7個の)導光ブロック110、114、118、122、123、124、125の露出側面にLED102〜109のそれぞれが配置されている。
The
なお、図示の例においては、各々の導光ブロック110〜125の縦横の裁断寸法(ピッチ)を同一の値(P)としているが、これは導光ブロックの裁断形状を「正方状」とした場合の一例を示しているに過ぎず、たとえば、縦横の裁断寸法を異ならせてもよい。すなわち、導光ブロックの裁断形状が「正方状」を含む「矩形状」になっていればよい。 In the illustrated example, the vertical and horizontal cut dimensions (pitch) of each of the light guide blocks 110 to 125 are set to the same value (P), but this means that the cut shape of the light guide block is “square”. This is merely an example of the case, and for example, the vertical and horizontal cutting dimensions may be varied. That is, it is only necessary that the cut shape of the light guide block is a “rectangular shape” including a “square shape”.
図11は、導光ブロックを縦横に複数並べた場合の平面図である。この図において、LED102〜105の並びをX軸、LED106〜109の並びをY軸とすると、各軸上の任意の一対のLED(たとえば、黒く塗りつぶしたLED103とLED107)から出た光は、まず、それらのLED103、107が配置された導光ブロック114、123に導光され、次いで、それらの導光ブロック114、123に隣接するX軸とY軸上の各導光ブロック114、115、116、117及び123、119、115、111へと順次に導光される。
FIG. 11 is a plan view when a plurality of light guide blocks are arranged vertically and horizontally. In this figure, if the arrangement of the
したがって、たとえば、X軸上のLED103から照射された光の色をA色、Y軸上のLED107から照射された光の色をB色とすると、LED103の照射光とLED107の照射光が交差する導光ブロック115の発光色がA色とB色の混合色(C色とする)に変化することになる。
Therefore, for example, if the color of light emitted from the
図12は、導光ブロックを縦横に複数並べた場合の発光パターン例を示す図であり、詳細には、X軸の光をX軸方向に移動させると共にY軸の光をY軸方向に移動させた場合の発光パターン例を示す図である。この発光パターン例においては、A色が図面の右方向に移動し、且つ、B色が図面の下方向に移動して見えると共に、さらに、C色が右斜め下方向に移動して見えるため、導光板101の全体の色があたかも斜め移動するような視覚効果をもたらすことができる。これを応用すれば、色のパターンが回転しているような効果をも作ることが可能となる。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a light emission pattern when a plurality of light guide blocks are arranged vertically and horizontally. Specifically, the X-axis light is moved in the X-axis direction and the Y-axis light is moved in the Y-axis direction. It is a figure which shows the example of the light emission pattern at the time of making it do. In this light emission pattern example, A color moves to the right in the drawing, B color appears to move downward in the drawing, and C color appears to move obliquely downward to the right. It is possible to bring about a visual effect as if the entire color of the
なお、以上の説明では、導光ブロックを平面配列(二次元配列)としたが、これに限定されず、たとえば、積層配列(三次元配列)してもよい。 In the above description, the light guide blocks are planar array (two-dimensional array), but the present invention is not limited to this, and for example, a stacked array (three-dimensional array) may be used.
図13は、導光ブロックの積層配列例を示す図であり、(a)は外観斜視図、(b)は側面図、(c)は上面図である。これらの図において、平面照明装置200は、上面を発光面とする主導光板201と、その主導光板201の上に積層配置された副導光板202と、それらの主導光板201及び副導光板202の一側面に沿って配列された複数のLED203〜209とを備える。
FIGS. 13A and 13B are diagrams showing an example of a laminated arrangement of light guide blocks, where FIG. 13A is an external perspective view, FIG. 13B is a side view, and FIG. 13C is a top view. In these drawings, the
主導光板201は、図示は略すが、前記の実施形態のもの(図1参照)と同様に、所定の厚みを有する透明な板状素材(好適にはアクリル板等の板状樹脂素材)を、たとえば、レーザ加工などによって所定のピッチで(たとえば、短冊状)に裁断したn個の導光ブロック(図1の導光ブロック21〜28参照)を配列して構成したものであり、各々の導光ブロックの一端側にLED203〜207をそれぞれ対向配置したものである。
Although not shown, the main
副導光板202は、この図では、二つの導光ブロック202a、202bからなり、それら二つの導光ブロック202a、202bを、主導光板201上においてT字状に交差配列すると共に、各々の導光ブロック202a、202bの一端側にLED208、209をそれぞれ対向配置したものである。ここで、副導光板202を構成する導光ブロック202a、202bの幅(裁断ピッチ)は、主導光板201を構成する不図示の導光ブロックの幅(裁断ピッチ)と等しく、且つ、副導光板202を構成する導光ブロック202a、202bは、主導光板201を構成する不図示の導光ブロックの真上に一対一の関係で位置している。
In this figure, the sub
このような積層配列(三次元配列)の構成とすれば、色が三次元的に動いているかのような視覚効果も作り出すことが可能となる。 With such a stacked arrangement (three-dimensional arrangement), it is possible to create a visual effect as if the color is moving three-dimensionally.
また、製品を作る際に導光板をブロック分割する必要があるが、ブロック側面は光の全反射を利用するため、なるべく鏡面になるように精緻な加工が必要となる。これには、レーザや鋸等で裁断した後、場合によっては裁断面の研磨加工を行うべきである。 In addition, it is necessary to divide the light guide plate into blocks when making a product. However, since the side surfaces of the blocks use total reflection of light, it is necessary to perform precise processing so as to be as mirror-like as possible. For this purpose, after cutting with a laser or a saw, the cut surface should be polished in some cases.
また、本実施形態によって実現可能な演色パターンとしては、たとえば、以下のようなものがある。
図14は、演色パターンの第1の例を示す図である。この図において、縦長升目の一つ一つは導光ブロックを表している。各ブロックを異なる色に設定し、それらを漸次隣接するブロックに移動させることにより、あたかも、ブロック間で色が移動するが如きの演色効果をもたらすことができる。たとえば、図示の例では、最初の段階では、左から順に「赤」、「橙」、「黄」、「緑」、「青」の並びであったものが、次の段階では、一つ横にずれて「白」、「赤」、「橙」、「黄」、「緑」の並びとなり、次の段階では、さらに一つずれて「紫」、「白」、「赤」、「橙」、「黄」の並びとなるので、これらの色のストライプ模様が順次に右方向にずれていくような演色効果が得られる。
In addition, examples of color rendering patterns that can be realized by the present embodiment include the following.
FIG. 14 is a diagram illustrating a first example of a color rendering pattern. In this figure, each vertical cell represents a light guide block. By setting each block to a different color and moving them gradually to adjacent blocks, it is possible to produce a color rendering effect as if the color moved between the blocks. For example, in the example shown in the figure, in the first stage, “red”, “orange”, “yellow”, “green”, “blue” are arranged in order from the left. Will shift to "White", "Red", "Orange", "Yellow", "Green". In the next stage, it will be shifted by one more to "Purple", "White", "Red", "Orange" ”And“ yellow ”, a color rendering effect is obtained in which the stripe pattern of these colors is sequentially shifted to the right.
図15は、演色パターンの第2の例を示す図である。この図においても、縦長升目の一つ一つは導光ブロックである。各ブロックに書き込まれている、たとえば、「赤0、緑5、青95」は、RGBの光量割合を示しており、この場合、「赤=0%]、「緑=5%」、「青=95%」を意味する。図示のようなブロックごとの光量割合変化を繰り返すことにより、あたかも波打つが如きの演色効果が得られる。たとえば、RGBそれぞれの光量割合を毎秒数回あるいは数十回の早さで隣接ブロックに移し変えることにより、色が波打つようなアニメーション的イメージを醸し出すことが可能である。 FIG. 15 is a diagram illustrating a second example of the color rendering pattern. Also in this figure, each of the vertically long cells is a light guide block. For example, “red 0, green 5, blue 95” written in each block indicates the light quantity ratio of RGB. In this case, “red = 0%”, “green = 5%”, “blue” = 95% ". By repeating the change of the light amount ratio for each block as shown in the figure, a color rendering effect as if it is rippled is obtained. For example, it is possible to create an animated image in which colors ripple by changing the light quantity ratio of each RGB to adjacent blocks several times or several tens of times per second.
以上は演色パターンの一例であるが、色の変更タイミングや色合いを工夫することにより、より効果的な演色を行うことが可能である。たとえば、RGBの原色を等間隔に配置すると共に、残りの色(背景色)を白色とし、且つ、表示サイクルごとに原色の位置を移動するようにすれば、原色の色移動効果を得ることができる。または、それに加えて、原色ラインの後ろに続く数ラインの色を、その原色から徐々に薄くした色にするようにすれば、原色の残像効果(あたかも軌跡を伴った色移動の効果)が得られる。あるいは、原色と原色の間の色を徐々に変化(グラデーション)させるようにすれば、中間色を多用した軌跡を伴った色移動の効果が得られる。 The above is an example of a color rendering pattern, but more effective color rendering can be performed by devising color change timing and hue. For example, if the primary colors of RGB are arranged at equal intervals, the remaining color (background color) is white, and the position of the primary color is moved for each display cycle, the primary color movement effect can be obtained. it can. Or, in addition to this, if the color of several lines following the primary color line is made to gradually fade from the primary color, the afterimage effect of the primary color (the effect of color movement with a trajectory) can be obtained. It is done. Alternatively, if the color between the primary colors is gradually changed (gradation), the effect of color movement accompanied by a trajectory using many intermediate colors can be obtained.
なお、以上の説明では、導光板ブロックの裁断パターンとして「短冊状」を挙げているが、これは一例に過ぎない。たとえば、以下のような形状であってもよい。 In the above description, “strip shape” is cited as the cutting pattern of the light guide plate block, but this is only an example. For example, the following shapes may be used.
図16は、導光板ブロックの裁断パターンの他の例を示す図であり、(a)は円柱状の導光ブロック301〜308の例、(b)はかまぼこ状の導光ブロック401〜408の例である。いずれの例も各ブロックの一端面にLED309〜316、409〜416を対向配置している。本発明の思想は、少なくとも前記の短冊状、及び図示の円柱状やかまぼこ状を含むものであり、さらに、図示を略した他の形状含むものである。
16A and 16B are diagrams showing another example of the cutting pattern of the light guide plate block. FIG. 16A is an example of the cylindrical light guide blocks 301 to 308, and FIG. 16B is an example of the kamaboko light guide blocks 401 to 408. It is an example. In any example,
10 平面照明装置
11 導光板
12〜19 LED
21〜28 導光ブロック
29 バス線
42 メインコントローラ(制御部)
57 光源部
100 平面照明装置
101 導光板
102〜109 LED
200 平面照明装置
201 主導光板(導光板)
202 副導光板(導光板)
202a、202b 導光ブロック
203〜209 LED
301〜308 導光ブロック
309〜316 LED
401〜408 導光ブロック
409〜416 LED
DESCRIPTION OF
21-28
57
200
202 Sub light guide plate (light guide plate)
202a, 202b Light guide block 203-209 LED
301-308 Light guide block 309-316 LED
401-408 Light guide block 409-416 LED
Claims (3)
前記n個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたn個のLEDと
を備えたことを特徴とする平面照明装置。 A light guide plate configured by arranging n light guide blocks obtained by cutting a transparent plate-shaped material having a predetermined thickness at a predetermined pitch;
A planar illumination device comprising: n LEDs arranged to face each other at least on one end side of the n light guide blocks.
前記n個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたn個のLEDを含む光源部と、
前記n個のLEDの動作態様を個別に制御する制御部とを備え、
前記制御部は、制御対象LEDを指定するための固有情報と、その制御対象LEDの動作態様を示す制御情報とをバス線を介して前記光源部に出力し、
前記光源部は、制御部からの固有情報に基づいて制御対象LEDを特定して、そのLEDの動作態様を制御部からの制御情報に基づいて変更する
ことを特徴とする平面照明装置。 A light guide plate configured by arranging n light guide blocks obtained by cutting a transparent plate-shaped material having a predetermined thickness at a predetermined pitch;
A light source unit including n LEDs disposed to face at least one end of each of the n light guide blocks;
A control unit for individually controlling the operation mode of the n LEDs,
The control unit outputs unique information for designating a control target LED and control information indicating an operation mode of the control target LED to the light source unit via a bus line,
The said light source part specifies control object LED based on the specific information from a control part, and changes the operation | movement aspect of the LED based on the control information from a control part. The flat illuminating device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007276087A JP2009104911A (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Plane lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007276087A JP2009104911A (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Plane lighting system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009104911A true JP2009104911A (en) | 2009-05-14 |
Family
ID=40706380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007276087A Pending JP2009104911A (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Plane lighting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009104911A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011023353A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Lg Innotek Co Ltd | Backlight unit |
GB2473456A (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | Alan Oliver | LED display with planar light guides |
WO2011086789A1 (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | シャープ株式会社 | Lighting device, display apparatus, and television receiver apparatus |
WO2011089789A1 (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-28 | シャープ株式会社 | Lighting device, display device, and television receiver |
JP2011228107A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Nippon Seiki Co Ltd | Backlight device and display device |
JP2012079539A (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Komaden:Kk | Light-emitting unit and light-emitting device |
WO2012141097A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | シャープ株式会社 | Backlight unit, and liquid crystal display device |
JP2012230893A (en) * | 2011-04-15 | 2012-11-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Light guide element, backlight unit, and display device |
CN103885117A (en) * | 2014-03-10 | 2014-06-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | Light guide plate, backlight module and liquid crystal module |
JP2014179183A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Ushio Inc | Linear light source device |
KR101517472B1 (en) | 2013-10-16 | 2015-05-06 | 희성전자 주식회사 | LED Lamp using Light Guide Apparatus |
JP2017079202A (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | シャープ株式会社 | Luminaire, display device, and television receiver |
CN110325787A (en) * | 2017-03-02 | 2019-10-11 | 昕诺飞控股有限公司 | Lamps and lanterns with light guide |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001092370A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Illuminator and display device using the same, and driving method of display device, and liquid crystal display panel |
JP2002328631A (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Okaya Electric Ind Co Ltd | Light spot type display unit |
JP2005530196A (en) * | 2002-06-18 | 2005-10-06 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Liquid crystal display device of time division color display system, driving method thereof and backlight device |
JP2006114331A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Toppan Printing Co Ltd | Illumination device |
JP2007122971A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Sharp Corp | Surface light source device and image display device using it |
JP2007165336A (en) * | 2007-02-13 | 2007-06-28 | Sony Corp | Backlight driving device and display device |
-
2007
- 2007-10-24 JP JP2007276087A patent/JP2009104911A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001092370A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Illuminator and display device using the same, and driving method of display device, and liquid crystal display panel |
JP2002328631A (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Okaya Electric Ind Co Ltd | Light spot type display unit |
JP2005530196A (en) * | 2002-06-18 | 2005-10-06 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Liquid crystal display device of time division color display system, driving method thereof and backlight device |
JP2006114331A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Toppan Printing Co Ltd | Illumination device |
JP2007122971A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Sharp Corp | Surface light source device and image display device using it |
JP2007165336A (en) * | 2007-02-13 | 2007-06-28 | Sony Corp | Backlight driving device and display device |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011023353A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Lg Innotek Co Ltd | Backlight unit |
GB2473456A (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | Alan Oliver | LED display with planar light guides |
WO2011086789A1 (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | シャープ株式会社 | Lighting device, display apparatus, and television receiver apparatus |
WO2011089789A1 (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-28 | シャープ株式会社 | Lighting device, display device, and television receiver |
JP2011228107A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Nippon Seiki Co Ltd | Backlight device and display device |
JP2012079539A (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Komaden:Kk | Light-emitting unit and light-emitting device |
WO2012141097A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | シャープ株式会社 | Backlight unit, and liquid crystal display device |
JP2012230893A (en) * | 2011-04-15 | 2012-11-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Light guide element, backlight unit, and display device |
JP2014179183A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Ushio Inc | Linear light source device |
KR101517472B1 (en) | 2013-10-16 | 2015-05-06 | 희성전자 주식회사 | LED Lamp using Light Guide Apparatus |
CN103885117A (en) * | 2014-03-10 | 2014-06-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | Light guide plate, backlight module and liquid crystal module |
US9964683B2 (en) | 2014-03-10 | 2018-05-08 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Light guide plate, backlight module and liquid crystal module |
JP2017079202A (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | シャープ株式会社 | Luminaire, display device, and television receiver |
CN110325787A (en) * | 2017-03-02 | 2019-10-11 | 昕诺飞控股有限公司 | Lamps and lanterns with light guide |
JP2020510969A (en) * | 2017-03-02 | 2020-04-09 | シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. | Lighting device with light guide |
CN110325787B (en) * | 2017-03-02 | 2022-05-17 | 昕诺飞控股有限公司 | Luminaire with light guide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009104911A (en) | Plane lighting system | |
US8052316B2 (en) | Lighting device and display device employing the same | |
JP4529573B2 (en) | Planar light source device and liquid crystal display device | |
US8950884B2 (en) | Backlight and display | |
JP4949278B2 (en) | Surface lighting device | |
JP4926905B2 (en) | Surface lighting device | |
KR101793275B1 (en) | Back light unit and display device having the same | |
JP5920616B2 (en) | Direct type LED backlight device and liquid crystal display device using the same | |
US20050264716A1 (en) | LED package and backlight assembly for LCD comprising the same | |
US20120075326A1 (en) | Backlight device and liquid crystal display device | |
JP2010021131A (en) | Display device and backlight unit used for the same | |
JP4343128B2 (en) | Light guide plate, light guide device, illumination device, light guide system, and drive circuit | |
JP6358894B2 (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
JP2010067439A (en) | Surface light-emitting device, and display device | |
EP2806208B1 (en) | Light unit with light guide plate | |
JP2008226792A (en) | Planar light source unit | |
JP2009104844A (en) | Planar light source and light-emitting element | |
JP2011228078A (en) | Backlight device and liquid crystal display device | |
JP2011238484A (en) | Backlight device and liquid crystal display | |
JP6358895B2 (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
US20120113682A1 (en) | Surface lighting apparatus | |
JP2009140663A (en) | Plane light source and liquid crystal display device | |
JP6000161B2 (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
Sakai et al. | 41.1: A Thin LED Backlight System with High Efficiency for Backlighting 22‐in. TFT‐LCDs | |
JP5489020B2 (en) | Surface light source and liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090821 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110929 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120403 |